Pušačke pluće protiv normalnih zdravih pluća

Vizualne, mobilne, molekularne i funkcionalne promjene u pušačkim plućima

Mnogi se ljudi sjećaju kako je razlika između pušačkih pluća i normalnih zdravih pluća u školi. Možda se čak možete sjetiti plakata koji prikazuju crna, ružnoća pluća ljudi koji puše. Da li se to doista događa? Što dim cigareta doista radi pluća?

Razlike između pušačkih pluća i normalnih zdravih pluća

Da bismo doista shvatili učinak duhanskog dima na pluća, moramo pogledati kako anatomiju, kako izgled pluća, tako i fiziologija - kako se funkcija pluća pušača razlikuje od zdravih pluća.

Ipak, želimo iskopati još dublje od toga. Što pluća pušača izgledaju kao početak promjena koje možete vidjeti svojim golim okom, sve do genetskih promjena koje su premale da bi se čak vidjeli pod mikroskopom?

Plakati o kojima smo govorili ranije nisu lažili. Započnimo s onim što možete vidjeti ako biste mogli pogledati cijela pluća izložena duhanu.

Što izgleda pušačem?

Fotografija iznad je iskreno ono što pluća dugogodišnjeg pušača izgledaju na vizualnoj inspekciji golim okom. Važno je navesti da se sva crna pluća ne odnose na dim duhana. Drugi iritanti koji se mogu inhalirati mogu uzrokovati i ovaj izgled, kao što je crvena bolest pluća koja se ponekad vidi kod rudara ugljena. Ipak, vrlo je lako reći kada gleda skup pluća, bez obzira je li osoba pušila tijekom života.

Odakle dolazi crna ili smeđa boja? Kada udišete dim cigarete, postoje tisuće sitnih čestica na bazi ugljika koji se udahnu.

Naša tijela imaju poseban način rješavanja ovih čestica kako bi ih izbjegli ukoliko želite.

Čim udišete dim od dim cigarete, vaše tijelo je upozoreno na činjenicu da su upale toksične čestice. Upalne stanice žure na scenu. Jedna vrsta bijelih krvnih stanica zvanih makrofagi može se smatrati "kamionima za smeće" našeg imunološkog sustava. Makrofagi zapravo "jedu" neugodne smeđe crne čestice u dimu cigarete u procesu koji se zove fagocitoza.

Budući da te čestice mogu štetiti čak i kamionima smeća, oni su zidani u sitnim vezikulama i pohranjeni kao toksični otpad. I tamo sjede. Kako sve više i više makrofaga koji sadrže krhotine nakupljaju u plućima i limfnim čvorovima unutar prsnog koša, tamnije se pluća pojavljuju.

Pušačke pluće na staničnoj razini

Uzimajući korak u veličini i bliže gledajući pluća, dolazi do sve većeg broja ozljeda povezanih s duhanom. Pod mikroskopom stanice i okolna tkiva postanu vidljivi kao dobro imenovani grad, ali grad koji je opustošio toksični oblak dima koji se spustio na njega.

Cilia: Cilije su sitne kose poput prstiju koji povezuju bronhe i manja bronhiola. Posao čilea je uhvatiti strani materijal koji pronalazi svoj put u dišne ​​putove i podići ga iz pluća u grlo u valovitom obliku. Iz grla se taj materijal može gutati i uništiti želučanim kiselinama.

Nažalost, toksini u cigaretnom dimu, kao što su akrolein i formaldehid, paraliziraju ove maleni cilijani tako da ne mogu obavljati svoju funkciju. To rezultira drugim toksinima (više od 70 karcinogenih tvari) i zaraznih organizama koji ostaju unutar pluća gdje mogu oštetiti i na staničnoj razini i na molekularnoj razini, što može dovesti do raka i drugih bolesti.

Muž: Upalne stanice koje su privučene na mjesto događaja u dišnim putovima luče sluz kao odgovor na štetne kemikalije u dimu cigareta . Ova sluz može ograničiti količinu zraka bogatog kisikom koji doseže najmanji dišni put gdje se odvija plin razmjena. Muž također može pružiti hranjivu tlo za uzgoj štetnih bakterija.

Airways: Pod mikroskopom dišni putovi mogu se pojaviti ispruženi - poput elastične u starom paru kratkih hlača. Ovo smanjenje elastičnosti uzrokovane komponentama duhanskog dima ima i značajne funkcionalne posljedice (raspravlja se kasnije).

Alveoli: Alveoli su najmanji od dišnih puteva i konačno odredište kisika na pluća koje dišemo.

Ovi alveoli sadrže elastin i kolagen koji im dopušta širenje nadahnućem i isušivanje s istjecanjem. Sve u svemu, površina vaših alveola je oko 70 četvornih metara, a ako ih položite ravno i stavite ih na kraj, pokrivali bi teniski teren.

Toksini u dimu cigareta oštećuju ove sitne strukture na nekoliko načina. Lako je za toksine oštetiti tanke zidove i uzrokovati rupturu. Dim cigarete također oštećuje alveole koji ostaju netaknuti, smanjujući njihovu sposobnost proširenja i ugovaranja.

Oštećenje alveola je samo-ovjekovječan problem. Kako više alveola postaje oštećeno, u alveolama se više hvata zrak (ne može se izdisati zrak) što rezultira dilatacijom i ruptiranjem više alveola. Općenito, veliki postotak alveola mora biti oštećen prije pojave simptoma - hipoksije zbog manje kisika za razmjenu koja se događa. Problemi s razmjenom kisika između alveola i kapilara raspravljaju se dalje pod funkcijom.

Capillaries: Na staničnoj razini, to nije samo plućno tkivo koje je oštećeno. Najmanji krvne žile, kapilare, koji su usko povezani s najmanjim dišnim putevima također su oštećeni dimom duhana. Baš kao što pušenje može uzrokovati oštećenje većih krvnih žila (koje mogu naposljetku dovesti do srčanih udara), može uzrokovati ožiljke i zadebljanje kapilarnih zidova u plućnim zidovima koje kisik treba proći kako bi se kombinirali s hemoglobinom u crvenih krvnih zrnaca da se nose iz pluća u ostatak tijela.

Pušačke pluća na molekularnoj razini: genetika i epigenetika

Da bi stvarno razumjeli kako pušenje uzrokuje neke plućne bolesti kao što je rak pluća, moramo pogledati dublje unutar stanice na molekularnu razinu. Ovo je razina koju ne možemo vidjeti izravno kroz mikroskop.

U jezgri svake od naših plućnih stanica živi naš DNA - nacrt ćelije. Ova DNK sadrži upute za izradu svakog proteina koji je potreban kako bi se stanica mogla rasti, funkcionirati, popraviti i reći stanici da je vrijeme da umre kad postane staro ili oštećeno.

Možda ste čuli da je niz mutacija u stanici odgovoran za vezu između raka pluća i pušenja, ali mnoge mutacije obično traju prije nego stanica postane kancerozna. U stvari, obično postoje tisuće mutacija u jednoj plućnoj stanici izloženoj duhanu.

Neki geni u plućnim stanicama kodiraju proteine ​​koji su odgovorni za rast i podjelu stanice. Jedna vrsta gena nazvanih onkogenima, uzrokuje da stanice rastu i dijele (čak i kada to ne bi trebale). Drugi geni, nazvani geni za supresore tumora, kodiraju za proteine ​​koji popravljaju oštećenu DNA ili uklanjaju oštećene stanice koje se ne mogu popraviti.

Utvrđeno je da nekoliko komponenti u dimu cigareta uzrokuju mutacije (oni su kancerogeni), no studije su čak pokazale načine na koje duhanska tvar posebno uzrokuje štetu koja može dovesti do raka. Na primjer, neki karcinogeni duhana uzrokuju mutacije u geni p53, tumorskom supresorskom genu koji kodira proteine ​​koji popravljaju oštećene stanice ili ih eliminira, tako da se ne rađa stanica raka.

Konačno, pored genetskih promjena uzrokovanih pušenjem, duhan može uzrokovati i "epigenetske" promjene u stanicama pluća. Epigenetske promjene ne upućuju na stvarne promjene u DNA stanice, već na način na koji se geni izražavaju.

Činjenice o funkciji pušačkih pluća vs zdravih pluća: fiziologija

Baš kao što postoje mnoge promjene koje se javljaju strukturno u plućima nekoga tko puši, postoji nekoliko promjena koje se odvijaju na funkcionalnoj razini kao dobro. Testovi pluća funkcije uspoređuju one koji puše s onima koji ne puše često pokazuju promjene vrlo rano, čak i kod tinejdžera koji puše, i mnogo prije nego što se pojave simptomi.

Kapacitet pluća u pušačkim plućima naspram zdravih pluća

Ukupni kapacitet pluća, ili ukupna količina zraka koji možete disati uzimajući najdublji dah, smanjuje pušenje na nekoliko načina. Pušenje može rezultirati oštećenjem mišića u prsima, što smanjuje širenje potrebno za duboko udisanje. Isto tako utječe elastičnost glatkog mišića u dišnim putevima, a u kombinaciji s gubitkom elastičnosti može ograničiti i količinu zraka koja diše. A na mikroskopskoj razini, kada je prisutno manje alveola, ili zrak ne može doći do alveola, također utječe na disanje. Ove snage zajedno rade na smanjenju kapaciteta pluća.

Pored kapaciteta pluća, pušenje uzrokuje poteškoće u izdahivanju ugljičnog dioksida koji se prenosi iz kapilara u plućima do alveola. Kao što je napomenuto gore, smanjena elastičnost većih dišnih putova i smanjenje opadanja alveola dovodi do hvatanja zraka. To rezultira smanjenjem prisilnog ekspiratornog volumena.

Srećom, istraživači su primijetili da je jedna od prednosti prestanka pušenja koja se javlja nakon samo 2 tjedna povećava i kapacitet pluća i ekspiratorni volumen.

Razmjena kisika u pušačkim plućima naspram zdravih pluća

Nije samo sposobnost kisika da uđe i prođe do alveola, pa čak i broj prisutnih zdravih alveola. Kisik koji dopire do alveola mora proći kroz jednostruku podlogu alveola, a zatim kroz dvostruki sloj stanica kapilara kako bi došli do hemoglobina u crvenim krvnim stanicama da bi se isporučio u ostatak tijela.

Kao što je gore navedeno, dim cigarete može utjecati na alveole i oblogu kapilara, što između dva teže stvara prolazak kisika i ugljičnog dioksida. Ne samo da postoji manja površina za razmjenu plina, već je razmjena ugrožena. Teško je da kisik prođe kroz ožiljke zidova alveola i kapilara. Difuzni kapacitet je test plućne funkcije koji mjeri ovu sposobnost plina da se taj prijelaz od alveola u krvotok.

Ostale fiziološke promjene u plućima pušača

Postoje mnoge promjene koje se javljaju u plućima nekoga tko puši, a one koje se ovdje spominju samo dodiruju površinu. Iako neke od tih promjena nisu moguće reverzibilne, nikada nije prekasno prestati pušiti i kako biste umanjili štetu i omogućili tijelu da popravi oštećenja koja se mogu obnoviti i izliječiti.

Dno crta: Pluća pušača i nepušača

Gledanje svih strukturnih i funkcionalnih promjena u plućima nekoga tko puši naglašava važnost prestanka pušenja, iako to nije samo pluća koja su od interesa. Postoji mnoštvo bolesti uzrokovanih pušenjem, a duhana ima ulogu u gotovo svakom tijelu. Također nije samo raka pluća. Pogledajte ovaj popis karcinoma uzrokovanih pušenjem ako još uvijek osjećate bilo kakvo odbijanje da se zaustaviš danas.

Odustajanje od pušenja: Pomoć je dostupna!

Srećom, prestanak pušenja u bilo kojem trenutku može zaustaviti daljnje štete od učinka na vaše pluća i može smanjiti rizik od razvoja bolesti i raka povezanih s navikom. Znamo da nije lako. Možda je moguće. Započnite danas s lekcijom za prestanak pušenja 101 - razloge za prekid kako biste ovaj pokušaj učinili svojom konačnom i uspješnom pokušajem da počnete naviku.

izvori:

Baglietto, L., Ponzi, E., Haycock, P. et al. Promjene metilacije DNA izmjerene u pred-dijagnostičkim periferalnim uzorcima krvi povezane su s pušenjem i rizikom od raka pluća. International Journal of Cancer . 2016. 15. rujna (Epub ispred ispisa).

Centar za kontrolu i prevenciju bolesti. Kako pušač duhana uzrokuje bolest: Biološka i bihevioralna osnova za pušenje uzrokovanu bolesti: Izvještaj generalnog kirurga. 2010. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53021/

Gibbons, D., Byers, L., i J. Kurie. Pušenje, p53 mutacija i rak pluća. Molekularno istraživanje raka . 2014. 12 (1): 3-13.